本发明专利技术公开了基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备及工艺，包括包括：连续进料系统、微波反应腔体、真空维持系统、梯度冷凝装置、智能控制系统；本发明专利技术通过双级气锁与陶瓷螺旋实现真空环境连续进料，产能提升40％；通过多模谐振腔与碳化硅层确保微波场均匀性，温度波动±10℃；通过智能控制系统优化功率‑压力‑温度耦合，吨镁电耗≤6,500kWh；通过多参数联锁与冗余设计，系统故障率低于传统工艺90％；本发明专利技术通过模块化设计与智能控制，实现了硅热法炼镁工艺的工业化升级，为绿色冶金提供创新解决方案。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及金属镁冶炼，尤其涉及基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备及工艺。
技术介绍
1、现有的炼镁工艺存在以下瓶颈：
2、(1)热传递限制：
3、传统电阻加热炉存在显著热梯度分布，以φ300×1500mm还原罐为例：
4、表面温度1250℃时，罐心温度仅980℃，温差270℃；
5、物料热传导速率：5.2×10-6m2/s(实测值)；
6、导致有效反应体积占比＜45％，单罐热损失达18.7kw。
7、(2)反应动力学障碍：
8、固态扩散主导的反应进程存在多重限制：
9、镁蒸气分压需低于平衡压力，1350℃时p_eq＝1853pa；
10、实际工业系统压力波动范围800-1200pa，超出允许值4.6倍；
11、反应活化能ea＝280kj/mol(实验测定值)。
12、(3)能效结构失衡：
13、某年产8000吨镁厂能耗审计显示：
14、有效热能占比：29.4％；
>15、罐体蓄热损失本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，包括：连续进料系统、微波反应腔体、真空维持系统、梯度冷凝装置、智能控制系统；其中，
2.根据权利要求1所述的基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，还包括循环水冷系统、磁控管、镁蒸气冷凝结晶器、气密输送通道、不冷凝气排气口、连续排渣系统；其中，所述气密输料通道包含耐高温陶瓷螺旋与双闸板气锁。
3.根据权利要求1所述的基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，所述连续进料系统配备的所述耐高温陶...
【技术特征摘要】
1.基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，包括：连续进料系统、微波反应腔体、真空维持系统、梯度冷凝装置、智能控制系统；其中，
2.根据权利要求1所述的基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，还包括循环水冷系统、磁控管、镁蒸气冷凝结晶器、气密输送通道、不冷凝气排气口、连续排渣系统；其中，所述气密输料通道包含耐高温陶瓷螺旋与双闸板气锁。
3.根据权利要求1所述的基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，所述连续进料系统配备的所述耐高温陶瓷螺旋采用al2o3-zro2复合材质，耐温达1600℃，可稳定推送50×50×100mm的菱镁矿-硅铁块体，进料速率可调范围为100-200块/小时；所述双闸板气锁通过气压差控制启闭，交替切换进料与密封状态，避免真空破坏。
5.根据权利要求3所述的基于微波真空动态反应体系的硅热法炼镁设备，其特征在于，所述微波反应腔体内置的所述微波发射单元配备碳化硅微波增强层，厚度为0.3±0.05mm，介电常数为ε＝8.2-8.6，显著提升微波能效利用率超过85％；腔体内部为φ800×6000mm圆柱结构，物料在所述耐高温陶瓷螺旋驱动下均匀通过微波场，实现体加热；通过相位调节器优化驻波分布，确保腔体内温度梯度≤5℃/m，反应温度稳定在1250-1350℃。
6.根据权利要求3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：巨少华，周娴，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。